Методические рекомендации и указания (стр. 4 )

Для цепей постоянного тока

, (6.7)

где - минимальный ток короткого замыкания в защищаемой цепи.

Согласно ПУЭ коэффициент чувствительности для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А должен быть не менее 1,4.

6.3 Выбор уставок автоматических выключателей серии А3100

6.3.1 Выбор уставок электромагнитных расцепителей выключателей серии А3100

Токовую отсечку автоматического выключателя отстраивают от пускового тока электродвигателя по выражению

, (6.8)

где 1,05 – коэффициент, учитывающий, что в нормальном режиме напряжение на выводах электродвигателя может быть на 5% выше номинального;

- коэффициент отстройки;

- коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока в пусковом токе электродвигателя. Данный коэффициент в зависимости от номинального тока асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором принимается равным:

- для электродвигателей с номинальным током до 17 А;

- для электродвигателей с номинальным током от 17 до 100 А;

- для электродвигателей с номинальным током свыше 100 А;

- коэффициент, учитывающий возможный разброс тока срабатывания отсечки относительно уставки; для автоматического выключателя А3110; для автоматического выключателя А3120 и для автоматических выключателей А3130 и А3140;

- пусковой ток электродвигателя по справочным данным.

Для точных расчетов уставки срабатывания отсечки автоматического выключателя необходимо:

- рассчитать значение пускового тока электродвигателя с учетом влияния сопротивления внешней сети;

- определить значение коэффициента с учетом влияния сопротивления внешней сети.

Пусковой ток электродвигателя с учетом влияния сопротивления внешней сети определяется по выражению [11]

, (6.9)

где - активные и реактивные суммарные сопротивления всех элементов питающей сети до выводов электродвигателя.

Значение коэффициента определяется из таблицы 6.1 в зависимости от отношения

.

По значениям и произвести по выражению (6.8) уточненный расчет уставки срабатывания отсечки автоматического выключателя.

Таблица 6.1 – Значения коэффициента

0,5	1,00	4,0	1,46
0,8	1,02	5,0	1,53
1,0	1,05	6,0	1,59
1,5	1,12	7,0	1,63
2,0	1,20	8,0	1,67
3,0	1,35	9,0	1,71

Коэффициент чувствительности отсечки при КЗ на выводах электродвигателя должен быть:

- при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя

; (6.10)

- при однофазном КЗ на выводах электродвигателя

, (6.11)

где - соответственно минимальный ток двухфазного и однофазного КЗ на выводах электродвигателя с учетом токоограничивающего действия электрической дуги.

6.3.2 Выбор уставок тепловых расцепителей выключателей серии А3100

Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется из условия возврата защиты после окончания пуска или самозапуска электродвигателя по выражению

, (6.12)

где - коэффициент отстройки, учитывающий некоторый запас по току, неточности настройки и разброс срабатывания защиты и принимается равным 1,25;

- коэффициент возврата защиты, который для термобиметаллических тепловых реле равен 1.

Защита от перегрузки считается эффективной, если

. (6.13)

Номинальный ток теплового расцепителя и ток срабатывания защиты от перегрузки при температуре воздуха, отличной от нормированной, определяется по выражениям:

; (6.14)

, (6.15)

где - температурный коэффициент;

- нормированная температура окружающей среды;

- действительная температура окружающей среды, .

Время срабатывания защиты от перегрузки выбирается из условия ее не срабатывания при пуске или самозапуске электродвигателя:

, (6.16)

где - длительность пуска или самозапуска электродвигателя.

Время срабатывания теплового расцепителя определяется по кратностям тока перегрузки и пуска по защитным характеристикам автоматических выключателей.

Если защита от перегрузки используется для отключения однофазных КЗ, то проверяется ее чувствительность. Коэффициент чувствительности в данном случае должен быть:

- для невзрывоопасной среды и выключателей с нерегулируемой защитной характеристикой

; (6.17)

- для взрывоопасной среды

. (6.18)

6.4 Выбор уставок автоматических выключателей серии А3700

6.4.1 Выбор уставок защиты на автоматических выключателях с тепловыми и электромагнитными расцепителями

Номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя должен быть

. (6.19)

Уставка тока срабатывания теплового расцепителя принимается равной

. (6.20)

Если автоматические выключатели установлены в цепях асинхронных короткозамкнутых электродвигателей мощностью от 40 до 160 кВт с относительно частыми пусками, то в соответствии с [11] пусковой ток электродвигателя не должен превышать трехкратного номинального тока автоматического выключателя, установленного в его цепи, т. е

. (6.21)

При этом номинальный ток теплового расцепителя принимается минимальным из имеющихся в выбранной величине автоматического выключателя и удовлетворяющий условию (6.19).

После выбора уставки срабатывания теплового расцепителя необходимо проверить его время срабатывания в режиме пуска и в режиме перегрузки по условию (6.2).

Номинальный ток и уставка тока срабатывания теплового расцепителя откалиброваны на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации регулированию не подлежат.

Время срабатывания теплового расцепителя определяется по защитной характеристике соответствующего выключателя, установленного в цепи электродвигателя. Для этого определяется кратность тока перегрузки относительно номинального тока теплового расцепителя.

Если температура окружающего воздуха отличается от , то необходимо рассчитать истинное значение тока теплового расцепителя по формуле (6.14), где температурный коэффициент , а ток срабатывания теплового расцепителя по формуле (6.15).

Время срабатывания теплового расцепителя определяется по защитным характеристикам по кратности тока перегрузки к истинному значению тока теплового расцепителя.

Уставка тока срабатывания отсечки определяется по формуле (6.8), где ; ; для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором и для электродвигателей постоянного тока.

Уставки токов срабатывания электромагнитных расцепителей указаны на табличке выключателя в действующих значениях синусоидального тока.

Коэффициент чувствительности отсечки при КЗ на выводах электродвигателя, как при двухфазном так и однофазном, должен быть

. (6.21)

Если не удается обеспечить коэффициент чувствительности при однофазном КЗ, то допускается отключение тока однофазного КЗ с помощью тепловых расцепителей, однако при этом должно выполнятся условие

. (6.22)

6.4.2 Выбор уставок защиты на селективных автоматических выключателях с полупроводниковыми расцепителями сери РП

Уставка номинального рабочего тока автоматического выключателя, устанавливаемая на шкале РП, должна быть

, (6.23)

где - номинальный рабочий ток РП;

- длительно допустимый ток нагрузки, в качестве которого принимается номинальный ток защищаемой электроустановки.

На вводных автоматических выключателях сборки или щита с электродвигательной нагрузкой, уставка тока срабатывания отсечки определяется по формуле:

, (6.24)

где - коэффициент запаса;

- коэффициент разброса;

- суммарный пусковой ток электродвигателей, одновременное включение которых возможно по технологии или при самозапуске после кратковременного перерыва питания сборки или щита;

- постоянно подключенная нагрузка, не имеющая пусковых режимов.

Как правило, кратность пускового тока в цепи групповой линии с электродвигательной нагрузкой, определяемая пуском наиболее мощного электродвигателя или самозапуском всех ответственных электродвигателей сборки или щита, не превышает 2 – 4 [1, 11]. Поэтому в электроустановках собственных нужд электростанций выбор уставки тока срабатывания отсечки вводного выключателя сборки с электродвигательной нагрузкой, определяется по выражению:

. (6.25)

Так как шкала уставки тока срабатывания блока РП пронумерована в кратности тока срабатывания отсечки относительно номинального тока расцепителя, то расчетным является выражение

. (6.26)

Уставка времени срабатывания в зоне перегрузки при на автоматических выключателях переменного тока и на выключателях постоянного тока определяется исходя из условия:

, (6.27)

где - время пуска или самозапуска электродвигателей;

- уставка выдержки времени, устанавливаемая на шкале блока управления полупроводникового расцепителя РП.

Согласно [1, 11] уставка выдержки времени, устанавливаемая на шкале РП, должна быть не менее 4 с.

Если автоматические выключатели отходящих от шин сборки линий неселективные, то на вводном выключателе устанавливается минимальная уставка по шкале времени.

В том случае если выключатели отходящих линий селективные, то выдержка времени вводного выключателя определяется по выражению:

, (6.28)

где - выдержка времени срабатывания отсечки выключателя линии отходящей от шин сборки;

- ступень селективности, которая принимается равной 0,1 – 0,15 с.

Литература

1 Беляев аппаратуры защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. – Л.: Энергоатомиздат, 1988. – 176 с.

2 Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования/Под ред. .-:Изд-во НЦЭНАС, 20с.

3 ГОСТ Короткие замыкания в электроустановках переменного напряжения до 1 кВ. - М., Издательство межгосударственных стандартов, 1994.

4 Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования/Под ред. и др. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 464 с.

5 , Крючков часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.

6 Чунихин аппараты: Общий курс. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 720 с.

7 , Козулин станций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.

8 Кузнецов распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В. – М.: Энергия, 1970. – 544 с.

9 Новодворец и настройка магнитных пускателей переменного тока. – М.: Энергия, 1974. – 88 с.

10 А., Старкова пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 386 с.

11 Леньков токов короткого замыкания, выбор коммутационных аппаратов и их уставок в электроустановках напряжением до 1000 В. – Павлодар. Изд-во ПГУ, 2006. – 224 с.